推荐7篇关于激光焊接的计算机专业论文

今天分享的是关于激光焊接的7篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到激光焊接等主题,本文能够帮助到你

激光焊接机控制系统的设计与实现

这是一篇关于激光焊接,起弧落弧,功率控制,振镜扫描校正,ARM,FPGA的论文, 主要内容为随着制造业向高精密方向发展,激光焊接由于其具有焊接熔深大、热影响区小等特性被广泛应用于汽车、航空航天、电子、半导体、核电等行业中。然而市场上现有的激光焊接设备的控制系统大多采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)或个人计算机(Personal Computer,PC),不仅存在成本高、体积大、灵活性较差、实时性不高等缺点,而且这些系统不具有激光功率自适应控制功能,在焊接时位于起弧与落弧段的焊缝质量不高,易出现凹坑。再者,由于激光光斑小,激光焊接设备虽然在窄间隙场景下适用性较好,但在较宽间隙和有特殊焊缝纹理要求的场景下适用性较差。针对上述问题,本文设计了一种基于高级精简指令集机器(Advanced RISC Machine,ARM)+现场可编程化逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的激光焊接机控制系统,该控制系统具有激光功率自适应控制和振镜扫描功能,可以有效改善焊接接头的质量,拓宽激光焊接机的适用场景。本文主要研究内容如下:(1)设计了包括机械臂及其控制柜、激光器、振镜电机等部件的激光焊接机组成框架,构建了激光功率自适应控制的模型,分析了振镜扫描失真的产生原因,研究了基于最小二乘法多项式拟合的振镜校正模型。(2)本文控制系统采用ARM+FPGA的结构,设计了激光器控制电路、振镜扫描控制电路、以太网接口电路、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)及触摸屏接口电路、静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)存储电路、STM32最小系统电路、按键电路和电源电路,并进行了印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的设计与制作。(3)本文控制系统分别在ARM微处理器和FPGA上进行了软件设计。ARM微处理器上的软件是基于μC/OS-Ⅲ实时操作系统开发的,结合STemwin和轻型网际互连协议(Light WeightInternet Protocol,LWIP)实现了焊接参数设置、图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)、以太网通信和激光功率自适应焊接4大功能模块。在FPGA上的软件设计实现了串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)通信、电机圆弧插补、振镜扫描及校正等功能。(4)本文系统测试包括对激光焊接机控制系统的振镜扫描功能、激光功率自适应焊接功能和焊接强度方面的一系列实测。结果表明振镜可扫描出点、直线、正方形、圆形等多种图形,图形的尺寸也可以进行调节,在160.00mm*160.00mm的正方形范围内,激光点的坐标偏差仅为0.03mm;可焊接出多种焊缝纹理;对于2mm的冷轧碳钢板,可在其焊接间隙为0.2mm及以下的场景进行焊接;对2mm厚的冷轧碳钢板焊接,其起弧与落弧段的焊接接头的凹坑深度仅为0.077mm;对1.5mm和2mm厚的冷轧碳钢板进行焊接,其焊接强度均在300MPa以上。本文研发的激光焊接机控制系统的主要技术指标高于或达到了市场上的同类产品,并且还具有成本低、体积小、灵活性高等优点。尤其是采用了激光功率自适应控制技术,本系统可有效改善起弧与落弧段的焊缝接头质量。此外,本系统既可焊接出设定的焊缝纹理,又可焊接间隙较宽的工件,从而拓宽了激光焊接机的适用场景。

面向飞航构件的激光焊接工艺智能设计系统研究

这是一篇关于飞航构件,激光焊接,智能设计,知识问答,案例推理的论文, 主要内容为目前某飞航构件在热加工工艺设计过程中存在工艺设计经验和设计案例等工艺知识未有效收集和应用的问题,造成飞航构件在工艺设计过程中仍然依赖大量试错式的工艺试验获取较优的加工工艺参数,而这种方式使得构件尺寸超差等问题凸显,严重影响了飞航产品的整体质量,因此研究如何利用工艺设计过程中产生的工艺知识,实现热加工工艺的智能设计具有重要意义。基于上述问题本文开展了针对飞航构件的激光焊接工艺智能设计方法研究,依托飞航构件的激光焊接工艺知识库,提出一种知识问答完成参数设计,案例推理进行参数校正的智能设计方法。本文主要研究内容如下:基于知识图谱的飞航构件激光焊接工艺知识问答方法。针对工艺设计过程中大量的工艺知识与设计经验未得到有效收集与应用的问题,本文采用自顶向下的图谱构建方法,构建了飞航构件激光焊接工艺知识图谱,基于知识图谱完成知识问答方法的设计,实现工艺知识的收集与应用。针对工艺人员提出的多类工艺问题需求,本文提出Ro BERTa-Bi GRU-MHA(RBGMA)的激光焊接工艺问题意图识别模型,实现工艺问题的准确分类,并通过本文构建的激光焊接工艺知识问题语料集,进行模型识别精度对比实验,结果表明RBGMA模型的识别精度优于常用的CNN、RNN和Ro BERTa模型。基于灰色关联算法的飞航构件工艺案例推理方法。本文收集完成的飞航构件激光焊接工艺设计案例,整理形成工艺设计案例库,实现对案例知识的收集,并基于案例推理的基本原理,采用通过层次分析法进行权重修正的灰色关联度案例推理方法,构建以焊接缺陷为目标的案例推理模式,帮助设计人员依照推理获取的案例缺陷形式对设计案例进行参数调整,实现案例知识的重用。飞航构件的激光焊接工艺智能设计系统开发。基于上述关键技术的研究,本文以飞航构件激光焊接知识图谱与工艺设计案例库为数据基础,采用Java编程语言,基于Spring Boot与Vue开发框架,实现了以知识问答与案例推理为核心业务的交互式激光焊接工艺智能设计系统,为工艺设计人员提供了面向飞航构件的激光焊接工艺设计知识服务平台,提升了飞航构件在激光焊接工艺设计过程中的智能化与信息化水平。

压力容器机器人自动激光焊接生产线设计关键技术研究

这是一篇关于压力容器,激光焊接,自动化生产线,机器人,控制系统的论文, 主要内容为基于压力容器的密封、高压、易爆等特性,压力容器的制造质量对工人人身和财产安全产生重要影响,激光焊接设备引入生产工艺迫在眉睫。而国外相关设备价格高昂且操作、维护性差,因此搭建具有自主知识产权的机器人自动激光焊接生产线对压力容器生产具有重要意义。本文在分析压力容器的生产工艺基础上,首先进行总体布局设计,得出相应的运动空间及性能需求,开展6自由度工业焊接机器人选型、焊接工装设计,搭建了机器人控制系统、生产线控制系统,完成相关软硬件设计。通过搭建样机并进行试生产,验证了本文提出生产线的合理性和稳定性,相关企业生产制造成本、质量和效率均得到明显改善。具体研究内容如下:(1)首先,分析球形压力容器制造工艺,在厂房布局的约束条件下,完成球形压力容器机器人自动激光焊接生产线的车间布局设计,在此基础上,完成生产线的布局设计,并依据工作空间、负载、节拍等性能参数完成机器人选型。(2)其次,通过对焊接工装夹具的基本设计方法和思路进行分析和研究,并根据球形压力容器的生产工艺和工序,将焊接生产线分为气嘴焊接工位、把手焊接工位、底座焊接工位和整合焊接工位。并针对各工位的制造工艺特点,完成运动机构和执行机构的设计,对关键零部件如气缸、伺服电机、减速器、滚珠丝杠等进行选型,利用三维绘图软件进行焊接夹具具体模型设计。(3)然后,通过D-H参数法对机器人运动学进行分析,完成对焊接机器人运动学的验证。研究并搭建了一套基于运动控制器+示教器+I/O板卡的机器人运动控制系统,基于该控制系统进行编程和配置使用。集成激光焊接系统和机器人实现自动焊接作业。(4)针对硬件需求和软件需求两方面详细开展生产线控制系统方案的研究和设计,并根据每个工位的焊接工艺和工装夹具定位方式,对每个工位控制逻辑进行具体设计。根据控制逻辑方案对生产线控制系统分配PLC的I/O端口功能,使用电气软件EPLAN对整个控制系统电路原理图进行绘制,按照电路原理图进行实物装配和接线,并对PLC和触摸屏控制程序进行设计与实现。(5)最后,搭建了球形压力容器机器人自动激光焊接生产线样机,并基于该样机开展了压力容器机器人自动激光焊接实验,实验验证了压力容器机器人自动激光焊接生产线系统布局的合理性、工装夹具的可靠性、机器人运动和控制系统可行性和整个控制系统的稳定性。